Алюминиевые трубы имеют хорошие технические и эксплуатационные характеристики. Именно они позволяют использовать изделия из алюминиевых сплавов в строительстве, машиностроении, авиации и автомобилестроении.
Алюминиевые трубы широко применяются в строительных сферах
Алюминиевая труба имеет небольшой вес, а потому конструкции из нее более выгодны из материальной точки зрения в сравнении с традиционными стальными. Производятся алюминиевые трубы в соответствии с ГОСТ 18482-79, ГОСТ 18475-82, ГОСТ 23697-79 из алюминия и его сплавов.
Свойства и характеристики алюминиевых труб
К положительным физическим и химическим характеристикам цветного проката, изготавливаемого из чистого алюминия или его сплавов, можно отнести следующие: устойчивость к коррозии, небольшой вес, отличная свариваемость.
Изделия из алюминия имеют невысокую прочность, но этот недостаток компенсируется за счет высокой пластичности металла. Она дает возможность изготавливать сложные инженерные конструкции.
Кроме того, алюминий не меняет свои физико-химические свойства при воздействии отрицательных температур, что делает его незаменимым при изготовлении охлаждающего климатического оборудования.
Достоинства изделий алюминиевого металлопроката, которые делают его широко востребованным на рынке металла:
— длительный срок эксплуатации;
— большой диапазон рабочих температур от -80ºC до 120ºC;
— антикоррозийные качества, невосприимчивость к воздействию агрессивных сред;
— способность к деформации без изменения основных свойств в месте деформирования;
— экологичность, гигиеничность изделий;
— высокий коэффициент теплопроводности (из металла делают биметаллические радиаторы).
О некоторых из вышеперечисленных свойств можно рассказать подробнее.
1. Небольшой вес. Позволяет значительно уменьшить вес всей конструкции в целом.
2. Хорошие показатели свариваемости. Трубу из алюминия можно варить точечно, с помощью роликов или аргонно-дуговой сваркой. При этом коррозийные характеристики шва не отличаются от общих характеристик основного изделия.
3. Высокая антикоррозийная устойчивость. На поверхности металла образуется естественный оксидный слой, который препятствует возникновению коррозии. Эта оксидная пленка намного прочнее той, которая образуется, например, на поверхности железа. После механических воздействий пленка из окисла быстро восстанавливается. Эти же свойства сохраняются при напряженном состоянии металла.
Трубный прокат из алюминия сортируют по способу технологической обработки, толщине готового изделия.
По толщине алюминиевые трубы делятся на толстостенные (толщина от 5 мм) и тонкостенные (толщина до 5 мм).
А по способу технологической обработки выделяют:
— нагартованные;
— полунагартованные;
— закаленные;
— состаренные естественным и искусственным методом.
У алюминиевых труб отмечают повышенную гибкость. Поэтому, уже при температуре около 20ºC, изделия можно легко деформировать и нарушить стойкость конструкции. Для устранения этого недостатка, улучшения технологических качеств, их подвергают отжигу и закаливанию (термообработка) и нагартовке (механическая обработка).
Нагартовка (наклеп) — это технологический процесс упрочнения термически не обработанного алюминиевого проката при температуре ниже, чем температура рекристаллизации алюминия. С помощью термообработки и нагартовки меняются физические свойства металла. Из мягкого и пластичного, он становится твердым, прочным.
Описанная выше технология дает возможность изготавливать конструкции и сооружения, которые можно эксплуатировать в течение долгого времени, так как они практически не подвергаются воздействию окружающей среды.
Недостатки изделий из алюминия
Помимо достоинств, алюминиевые трубы имеют некоторые недостатки:
Наличие канцерогенных свойств. В результате исследований было определено, что алюминий при длительном влиянии на человеческий организм может привести к возникновению злокачественных опухолей. Поэтому в последнее время стали выводить алюминиевые трубы из сооружения трубопроводов, которые отвечают за подводку воды.
Решить эту проблему можно с помощью различных примесей. Конечно, в результате это понизит эксплуатационные свойства изделий.Негативное влияние низких температур. Под воздействием низкой температуры поверхность труб может деформироваться.
Поэтому к прокладке трубопровода в земле нужно подойти очень внимательно. Инженерная коммуникация должна располагаться ниже уровня промерзания грунта. Если такой возможности нет, то специалисты рекомендуют использовать дополнительный теплоизоляционный слой.
Конечно, алюминиевые трубы имеют мало недостатков, особенно если сравнивать их с преимуществами. Но, о них не нужно забывать при выборе изделий. В особенности это касается сферы их применения и особенностей прокладке трубопровода.
Труба алюминиевая профильная
Профильная алюминиевая труба — это прямоугольник (ПР), квадрат (КВ), определенных размеров и толщины. Иногда сечение может быть фасонным (ФС). Профили востребованы для изготовления разнообразных конструкций, которые отличает прочность, легкость. Перечень отраслей применения профильных алюминиевых труб — сельское хозяйство, промышленность, строительство. Отдельно можно выделить архитектуру и дизайн помещений. Здесь алюминиевый металлопрокат популярен из-за привлекательного внешнего вида, легкости, прочности, устойчивости к коррозии.
Профильные трубы, в отличие от круглых, имеют ряд преимуществ:
— за счет уменьшения расхода металла уменьшается вес общие конструкции;
— профильный прокат удобнее хранить, перевозить;
— конструкция более жесткая, способна выдержать большие нагрузки;
— часто для сооружения некоторых элементов необходима именно прямоугольная или квадратная труба.
Монтаж профильных труб выполняют двумя способами:
— с использованием специальных фитингов, представленных в широком ассортименте;
— с применением сварки.
Алюминиевая труба может иметь сечение в виде:
— квадрата (КВ). В этом случае прочность конструкции обуславливают симметричные ребра жесткости;
— прямоугольника (ПР). Применяется при неравномерной нагрузке, когда надо усилить одну сторону;
— фасонное (ФС). Применяется в определенных случаях, когда есть необходимость в использовании трубы именно такого сечения.
Профильный алюминиевый прокат используют для прокладки коммуникаций как внутри, так и снаружи здания или сооружения. Такие коммуникации долговечные, легкие, прочные. Применение именно такого профиля влияет на цену готового изделия — удешевляет стоимость всей конструкции в целом.
По способу производства профильные трубы делят на:
1. Прессованные. Изготовление с помощью пресса.
2. Холоднодеформированные. Здесь заготовка — алюминиевый круг, а изготовление состоит из последовательных операций вытяжки, прошивки и калибровки.
3. Сварные. Используют электросварку алюминиевых листов. Конечное изделие — профиль в виде квадрата или прямоугольника. Затем выполняют операцию горячего отпуска. Она применяется для нейтрализации внутренних напряжений на сварных швах.
На поверхности проката отсутствуют стыки или швы. Это делает равномерным распределение нагрузок по граням прямоугольника или квадрата. Поэтому даже небольшая квадратная труба со стороной 2 сантиметра, выдерживает значительные нагрузки. Среди профильного проката наиболее часто применяют алюминиевую трубку 40*40 (т. е. со стороной 40 мм). Она необходима для монтажа различных конструкций во многих отраслях промышленности.
Особенности применения для систем кондиционирования
Традиционным материалом для производства трубок кондиционеров считается медь и для многих потребителей может стать открытием, что существует альтернатива в виде алюминия. Алюминий дешевле меди примерно в 2 раза, его применение позволяет существенно сократить расходы на подключение кондиционеров. Почему же многие профессионалы до сих пор избегают применения алюминиевых трубок для кондиционеров?
Алюминиевая труба после нужной обработки применяется для кондиционеров
Дело в том, что медь и алюминий вступают в реакцию и возникает коррозия, которая и не позволяет использовать алюминиевые изделия. Однако современные технологические решения позволяют справиться с этой проблемой. Сейчас стали доступны для приобретения алюминиевые трубки для кондиционеров с медными наконечниками. Во время их производства кусочки меди привариваются к алюминиевой трубке на современном высокотехнологичном оборудовании методом межмолекулярной сварки.
Получается надежный материал для монтажа кондиционеров с минимальными затратами. Отношение к алюминиевым трубкам для кондиционеров пока достаточно скептичное, но пользователи, которые решились их опробовать, отмечают качество и существенную экономию.
Размеры алюминиевых труб
Различают следующие виды:
— тонкостенные. Толщина стенки до 5 мм. Этот вид товара выпускает большинство изготовителей трубной продукции;
— толстостенные. Толщина стенки от 5 мм.
В ГОСТ 18475-82, ГОСТ 18482-79, ГОСТ 23697-79 представлены габаритные размеры и теоретическая (расчетная) масса 1-го метра трубы, с заданной толщиной стенки.
Сортамент холоднодеформированных алюминиевых труб по ГОСТ 18475-82 можно увидеть в таблице, где указаны размеры для готовых профилей трубного проката.
Диаметр наружный (D) — от 6 до 120 мм, толщина стенки (S) — от 0,5 до 5 мм, масса одного метра — от 0,023 кг до 4,948 кг.
Также ГОСТ 18475-82 задает габаритные размеры, массу 1-го метра трубного проката прямоугольного и квадратного сечения, круглого проката с наружным диаметром от 130 до 150 мм.
Конечный продукт по ГОСТ 18475-82 может быть мерной длины и немерной. Как правило, для труб небольшого диаметра и толщины длина изменяется от 1 до 6 м, а для большего диаметра — не должна превышать 4 м.
Сортамент прессованных труб из алюминия и сплавов по ГОСТ 18482-79 можно увидеть в таблице, где указаны габариты трубного проката круглого сечения.
Диаметр по наружному размеру (D) — от 18 до 300 мм, стенка (S) — от 1,5 до 40 мм, масса одного метра — от 0,222 до 93,116 кг.
Длина готовых изделий по ГОСТ 18482-79 может быть немерной, мерной, либо же кратной мере, поставляется в отрезках. Обычно она изменяется от 1 до 6 метров.
Кроме этого ГОСТ18482-79 содержит таблицы сортамента для труб, изготовленных из различных сплавов алюминия.
Некоторые рекомендации профессионалов
При выполнении работ своими руками заранее определитесь с необходимостью использования этих изделий. Иначе получится значительный перерасход по финансам, поскольку для создания конструкции такой же прочности может подойти более дешёвый материал.
Для пайки или сварки алюминиевых профильных труб исполнитель должен обладать соответствующими навыками. Поэтому проведение подобных работ может вызвать определённые трудности. Если создаётся большой пролёт, необходимо устанавливать дополнительные рёбра жёсткости.
Несмотря на достаточно большую стоимость профильных алюминиевых труб, эти изделия занимают большую нишу в соответствующем сегменте строительного рынка.
Производство алюминиевых труб
Трубный алюминиевый прокат по способу изготовления делится на три основных вида:
— трубы из алюминия, полученные методом прессования;
— изготовленные по принципу нержавеющих труб, т.е. свариванием штрипса (ленты) либо листа в сочетании с операцией горячего отпуска. Она способствует снятию внутренних напряжений на сварочных швах;
— изготовленный с помощью холодного деформирования круга. Технология включает в себя вытяжку, прошивку и калибровку.
В современных условиях все виды производства позволяют получать экономичную и высококачественную продукцию.
Для изготовления круглой алюминиевой трубы по ГОСТ 22233-2001 берут цветной металл маркировки А5, АД1, А8, АД, А85, сплавы маркировки АМц, АМцС, АМг1, АВ, АД31, Д1.
Технология изготовления включает в себя несколько последовательных этапов. Сначала заготовку нагревают, затем прессуют на матрице прокатного стана для получения формы круга. Затем — продавливание штемпелем с целью получения внутреннего отверстия. Потом проводят операцию закалки. Последний этап выполняют в зависимости от желания заказчика. Это нанесение анодного покрытия на поверхность готового изделия для утолщения естественного защитного слоя.
Сварные прямошовные трубы делают из ленты. В качестве исходного материала берут алюминиевые сплавы АМг2, ВД1, АМг3, АМг5, Д1, Д16, АК6.
Технология производства — это непрерывный процесс сварки током высокой частоты. Наружный диаметр, согласно сортаменту по ГОСТ23697-79 (о прямошовных сварных трубах из алюминиевых сплавов), варьирует от 10 мм до 220 мм.
Бесшовные холоднодеформированные трубы изготавливают из сплавов металла марок АМг2, Д16, АМг3, АМг5, АМг6.
Метод изготовления: вытяжка и калибровка округлых полуфабрикатов при пониженных температурах. Готовый трубный продукт используют во многих отраслях промышленности.
Исходя из требований по качеству конечной продукции, поверхность должна быть гладкой, ровной. На поверхности и срезах не допускают наличие таких дефектов, как:
— заусенцы, шероховатости;
— очаги коррозии;
— следы рыхлости, проявления пережога;
— трещины, раковины, сколы, расслоения.
Дефектами не считают:
— вмятины, не превышающие допустимые отклонения от диаметра;
— запрессовки, царапины, которые не оказывают влияния на минимально допустимый диаметр готового изделия;
— пятна, полосы в виде колец и спиралей;
— остатки материала для смазывания.
Разновидности
В зависимости от определенных характеристик алюминиевые трубы разделяют на несколько видов. По назначению и форме изделия могут быть круглыми или фасонными. Если толщина стенки составляет не более 5 мм, то эти трубы считают тонкостенными, а при стенке толще 5 мм – толстостенными. Технология обработки металла определяет следующие разновидности труб:
- без термообработки (обозначение отсутствует);
- прошедшие отжиг (маркируются буквой «М»);
- закаленные и естественно состаренные (обозначены как «Т1»);
- подвергшиеся закалке и искусственно состаренные (о).
Метод изготовления влияет на прочность и другие параметры алюминиевых труб, что может определять область их применения.
